當(dāng)一些外國科學(xué)家還在為大菱鲆全雌技術(shù)苦苦攻關(guān)的時候,黃海水產(chǎn)研究所傳來消息,該所承擔(dān)的國家鲆鰈類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“大菱鲆全雌苗種生產(chǎn)技術(shù)研究”通過現(xiàn)場驗收。該項目負(fù)責(zé)人、黃海水產(chǎn)研究所副研究員劉新富帶領(lǐng)的課題組攻克了全雌苗種培育技術(shù)難關(guān),培育全雌魚苗種雌魚比例高達(dá)100%,這在世界范圍內(nèi)尚屬首次。自1992年雷霽霖院士從國外引入大菱鲆,開啟大菱鲆養(yǎng)殖之路,到如今全雌苗種生產(chǎn)技術(shù)通過驗收,我國的大菱鲆養(yǎng)殖技術(shù)始終走在世界前列。
科研名貴食用魚實現(xiàn)“全雌”
大菱鲆,俗稱“多寶魚”,棲息于大西洋北部、黑海和地中海沿岸,是名貴的食用魚,目前為我國北方沿海重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種。大菱鲆雌雄生長差異較大,雌魚體重遠(yuǎn)高于雄魚,因此全雌苗種生產(chǎn)技術(shù)一直以來都是法國和西班牙等歐洲大菱鲆養(yǎng)殖國家急于攻克的一項課題。
劉新富告訴筆者,大菱鲆全雌苗種生產(chǎn)最大的難點是確定性別決定機(jī)制和制備超雌魚或者偽雄魚,而確定性別決定機(jī)制最好的方法是有絲分裂雌核發(fā)育。課題組攻克了誘導(dǎo)有絲分裂雌核發(fā)育的技術(shù)難關(guān),培育了160多尾有絲分裂雌核發(fā)育幼魚,經(jīng)檢驗雌雄比例為1∶1,確定大菱鲆的性別決定機(jī)制是ZW型(雌性異配),同時也獲得了超雌親魚,這在世界范圍內(nèi)都是首次。此次在研制全雌大菱鲆苗種過程中所開發(fā)的有絲分裂雌核發(fā)育技術(shù),可以快速建立和永久保存純系,對于現(xiàn)在流行的魚類基因組育種意義重大,不僅可以極大地提高基因組測序、性狀基因的染色體定位和功能研究效率,又有重大科研意義。
實驗全雌比例達(dá)到100%
劉新富告訴筆者,普通大菱鲆雌魚的性別遺傳決定機(jī)制為雌性異配(ZW),即雌魚分別有一條雌性染色體W和一條雄性染色體Z,雄魚則具有兩條同配的雄性染色體ZZ。ZW雌魚與雄魚交配,所獲得的受精卵中,性別遺傳類型ZW型和ZZ型各為50%,在適合的環(huán)境條件下,將來發(fā)育幼魚的性別比例雌雄各為50%。而超雌魚的兩條性染色體均為W染色體,WW超雌魚與ZZ雄魚交配,其受精卵的遺傳性別全部為ZW雌性,如果環(huán)境條件適合,發(fā)育的幼魚為雌性,這是大菱鲆全雌苗種生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)。
在實際操作中,大菱鲆育苗期間的溫度會影響生理性別形成,例如溫度過高,會導(dǎo)致遺傳為ZW的幼魚不按照遺傳性別發(fā)育為生理雌魚,而是性反轉(zhuǎn)為生理雄魚。課題組注意到這一現(xiàn)象,在早期試驗中摸清了保障遺傳雌魚正常發(fā)育的溫度條件,在山東青島通用水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司進(jìn)行全雌苗種生產(chǎn)中,對苗種培育溫度進(jìn)行了控制,防止發(fā)生性反轉(zhuǎn)。“采用超雌魚作為親本、培育期間對環(huán)境溫度嚴(yán)格控制這兩條措施,保證了生產(chǎn)的全雌苗種雌性率接近100%。”劉新富介紹,現(xiàn)場驗收后,課題組繼續(xù)跟蹤調(diào)查了全雌苗種的雌性比例,確認(rèn)為100%,在驗收現(xiàn)場全雌率不到100%的原因是部分個體規(guī)格較小,性腺沒有充分發(fā)育,不能憑肉眼確定為雌性,因此這些樣品當(dāng)時被認(rèn)定為性別不確定,后經(jīng)切片檢驗,仍然是雌性。
生產(chǎn)
劉新富告訴筆者,大菱鲆雌雄生長差異較大,雄魚體重達(dá)到1000克以后就會性成熟,體重增加隨后變得緩慢,而雌魚會繼續(xù)生長,一直到2000克以后才會減緩,養(yǎng)殖大規(guī)格大菱鲆,雌魚的生長速度會比雄魚快接近1倍,而大菱鲆雌魚和雄魚外觀沒有差異,很難通過肉眼挑選區(qū)分雌雄。因此,養(yǎng)殖大規(guī)格成魚,全雌苗種會大幅度提高生長速度和養(yǎng)殖效率。
筆者采訪獲悉,截至目前,我國海水魚類實現(xiàn)全雌苗種生產(chǎn)的只有牙鲆一種。作為鲆鰈類主養(yǎng)品種,大菱鲆全雌苗種生產(chǎn)技術(shù)的建立,不僅會提高大菱鲆養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益,同時也為我國海水魚類性別控制研究和單性苗種生產(chǎn)提供很好的借鑒。